导读:本文包含了水滴蒸发论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:水滴,疏水,热辐射,传质,基底,激光器,烟气。
水滴蒸发论文文献综述
孙创,贾卓杭,孙凤贤[1](2018)在《1985nm激光加热下水滴蒸发实验研究》一文中研究指出设计了激光加热液滴蒸发的实验装置,使用石英丝对液滴进行悬挂,采用1985 nm波长激光器对液滴进行加热,利用显微摄像头和红外热像仪对蒸发过程进行监测,通过分析软件得到液滴直径、表面温度分布等相关参数。实验结果表明,激光加热下液滴蒸发过程包括预热段和主蒸发段,预热段液滴尺寸变化不明显,主蒸发曲线同d~2定律相差较大。整个蒸发过程中液滴温度呈现明显的不均匀性,并从液滴预热段温度变化上发现明显的液滴内部流动现象。此外,随着功率增大,蒸发速率也随之增大,液滴蒸发时间缩短,液滴的最高温度升高。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2018年02期)
李艳杰[2](2017)在《结构表面上的水滴形态和润湿态在蒸发过程中转变的机理研究》一文中研究指出蒸发是一种常见的自然现象,在日常生活和工业生产中均普遍存在。超疏水表面对含有固体颗粒的水滴的蒸发具有预浓缩的作用,在生化检测等方面有广泛的应用前景。因此,水滴在超疏水表面上的蒸发过程引起广泛的兴趣和关注。目前,虽然有大量关于超疏水表面上水滴蒸发过程的实验研究,但是关于蒸发过程中水滴形态和润湿态转变的机理尚不清晰。本文通过分析水滴蒸发过程中界面自由能的变化所带来的叁相线(The three phase contact line,TPCL)移动推动力及相应的阻力,建立了描述水滴在超疏水表面上蒸发过程中形态和润湿态转变的物理和数学模型,用定量的计算结果解释了水滴蒸发整个过程的机理。首先,通过实验观察水滴在亲水、疏水和超疏水表面上蒸发过程中叁相线和接触角的变化规律,进而建立了水滴蒸发过程中叁相线和接触角变化的数学模型来解释这些实验现象。模型计算结果表明,当推动力小于阻力时,叁相线不发生移动,接触角不断减小,水滴以恒定接触线(Constantcontactline,CCL)模式蒸发。当推动力大于阻力时,叁相线开始收缩,接触角保持不变,进入恒定接触角模式蒸发(Constant contact angle,CCA)。然后,建立了结构表面上复合态水滴界面自由能(Interface free energy,IFE)的一般表达式,并依据自由能最小原理,确定了亚稳态复合水滴的形状参数。结果表明,复合态水滴底部每根微米柱侧面上的气液界面都是弯曲的,弯曲程度随结构参数而变,弯液面与柱侧面的夹角完全由柱壁面的本征接触角确定。采用水滴底部对柱侧面完全润湿、及能垒两种判断的计算结果表明,Cassie态水滴可以在柱间距足够大、或者水滴体积足够小的条件下向Wenzel态转变,但是Wenzel水滴向复合态的转变则由于过程能垒永远为正值而无法自发完成。接着基于以上水滴能量及其梯度的分析,对水滴通过触发途径完成Cassie态向Wenzel转变(Cassie-Wenzel,C-W)的机理进行分析。提出水滴界面自由能梯度(Interface free energy gradient,IFEG)是C-W转变的推动力的概念。推导了过程的推动力或转变压力和阻力以及水滴底部气液界面弯曲参数的表达式,建立了 C-W转变的物理和数学模型。计算结果表明微/纳米结构参数对C-W转变的推动力和阻力都有明显的影响,结构直径和结构间距越小,C-W转变的压力越小,阻力越大,因此C-W转变越难完成;柱结构越低越容易完成C-W转变;水滴的体积越小越容易转变成Wenzel态。此外,材料的本征接触角和前进角越大越不利于水滴C-W转变。进而依据水滴润湿态自发转变过程中其界面自由能总是自高向低变化这一基本原理,将水滴通过触底机理完成C-W转变的过程分为不同的阶段,分析了各阶段中结构表面上小水滴底部弯液面前端触底之后水滴的界面自由能及其变化,以及触底润湿过程的润湿阻力,从而建立了结构表面上水滴通过触底机理完成C-W转变的物理和数学模型。模型计算结果表明微/纳米结构参数对水滴能否完成C-W转变的影响非常大。最后,建立了描述水滴在超疏水表面上整个蒸发过程中形状和润湿态随体积减小而变化的综合物理和数学模型,用定量的计算结果解释了水滴蒸发整个过程的机理。计算结果表明,水滴处于Cassie态时首先以CCL模式蒸发,然后转变为CCA模式。当水滴体积减小到临界值后由Cassie态转变为Wenzel态,水滴将再次经历很短一段CCL阶段,之后进入混合蒸发(Mixed model,MM)模式,直至蒸发完毕。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-09-04)
苗苗[3](2016)在《X射线激光器蒸发水滴》一文中研究指出科学家们在微观下拍下了世界上最强大的X射线激光器将液体瞬间蒸发的情景。这些激光器利用极为明亮、速度极快的光束来拍下蒸发过程的频闪照片,而液体蒸发正是自然界中速度最快的现象之一。研究人员设计了一系列实验,希望能更好地利用这些X射线激光器对激光蒸发液体的过程获得深入的了解。这些测验在斯坦福大学的SLAC国家加速器实验室中进行,使用了该实验室的直线性连续加速器光源,这是世界上最强大的X射线激光器。斯坦福脉冲研究所的科罗迪欧·斯坦说道,"如(本文来源于《科学大观园》期刊2016年18期)
林茂森,关德新,王安志,金昌杰,吴家兵[4](2015)在《蒙古栎和紫椴叶片滞留水滴形态及在蒸发过程中的变化》一文中研究指出叶片表面的水滴形态不仅可以反映叶片的润湿性和持水能力,对了解森林的降雨截留及再分配过程也有重要的意义。本文通过对蒙古栎(Quercus mongolica)、紫椴(Tilia amurense)叶片上20~100μL水量的水滴形态(高度、底面积、接触角)及100μL水滴在蒸发过程中形态变化规律的观测,探讨了2种叶片上水滴形态的差异,并构建了水滴液表的曲面模型。结果表明,等水量条件下,紫椴叶片上的水滴形态较蒙古栎相对扁平,水滴高度较蒙古栎低0.15~0.41 mm,底面积大1.07~9.99 mm2,接触角小5°~10°;蒙古栎、紫椴叶片上水滴水量每增加1μL,高度分别增加0.0125和0.0091 mm,底面积分别增加0.59和0.70 mm2,接触角分别减小0.185°和0.25°。在蒸发过程中,2种叶片上水滴形态变化规律相同,但形变速率不同,紫椴叶片上水滴高度和底面积的变化速率均大于蒙古栎,分别快9.8%和41.1%,这与2种叶片上的水滴形态有直接关系。(本文来源于《生态学杂志》期刊2015年07期)
金光,王鹏举,田瑞,武文斐[5](2014)在《高温烟气中半透明水滴蒸发的辐射热特性研究》一文中研究指出喷雾水滴蒸发在高温工业烟气降温除尘中广泛应用,半透明水滴内部吸收辐射热流对蒸发传质的贡献及内部辐射传热模型的研究,成为本领域的难点问题之一。依据简化的工况,综合考虑水滴内部环流、随温度变化的热物性以及Stefan流等因素,采用两种辐射吸收模型,通过几何光学近似解析求解水滴内部导热内热源功率,并从热辐射吸收功率、瞬态温度分布等方面对高温环境中半透明水滴的辐射特性开展研究。结果表明,半透明水滴对高温烟气热辐射有较强的选择吸收特性;吸收分布模型能更精确地反映水滴内部能量分布特点;研究工况下,两种辐射模型对液滴寿命预测结果相差小于2%;不计辐射将造成预测的水滴寿命10%以上的较大误差。(本文来源于《工业安全与环保》期刊2014年05期)
李永冲,严海军,徐成波,肖建伟,李文颖[6](2013)在《考虑水滴运动蒸发的喷灌水量分布模拟》一文中研究指出提出了有风条件下喷头水滴运动与喷灌水量分布模拟方法,并利用Visual Basic 6.0开发了喷灌水量分布模拟软件。该软件在已知单喷头的径向水量分布数据时,可以模拟出不同风速、风向、空气温湿度等环境条件下单喷头或多喷头组合的喷灌水量分布,计算出喷灌系统的组合喷灌强度、喷灌均匀系数和蒸发损失率。以9708A型喷头为例,分别对工作压力为0.20、0.25和0.30 MPa下单喷头径向水量分布以及喷灌系统组合间距为14 m×14 m和14 m×12 m时的喷灌水量分布进行了模拟,并与实测值进行了对比,结果表明:模拟的单喷头径向水量分布与实测值总体一致,由模拟水量分布推算的喷头流量与实测值的相对误差为0.83%~8.01%;喷灌均匀系数模拟值与实测值的相对误差为0.69%~6.36%,蒸发损失率模拟值为0.51%~1.75%,小于实测的水量损失率。模拟了不同组合间距下的喷灌水量分布,得到的喷灌均匀系数模拟值与其他软件比较,相对误差在0.11%~2.44%之间。(本文来源于《农业机械学报》期刊2013年07期)
吴春梅,李友荣,C,A,Ward[7](2013)在《玻璃基底上水滴稳态蒸发过程中的能量传输机制》一文中研究指出采用理论分析和实验测量相结合的方法研究了水滴在玻璃基底上稳态蒸发时内部能量传输机制。发现了气-液、固-液界面温度不连续现象,且越靠近叁相接触线,固-液界面温差越大。固-液界面吸附层的存在导致了该界面温度不连续,从玻璃基底导入的大部分热量通过界面吸附层传向叁相接触线,然后通过热毛细对流被带向气液界面以满足液滴蒸发所需热量,而另外一小部分热量则直接通过导热进入液滴内部。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2013年07期)
陈彬,刘阁,张贤明,陈立功[8](2013)在《油中水滴真空蒸发动态特性研究》一文中研究指出为了获取油液真空蒸发脱水的动态特性,采用"假想薄膜理论",考虑了Stefan流、水滴瞬态加热等因素,建立了油中水滴的蒸发过程的质量守恒、能量守恒方程以及水滴运动的耦合方程;分析了油液真空蒸发脱水这一复杂的耦合过程中油中水滴表面蒸发特性,水滴在油中的传质、传热效能及其影响因素;结果表明油液环境介质利于水滴与环境的传热,且真空压力对水滴蒸发的效能具有较大的影响,对深入研究真空滤油机的油水分离机理奠定前期基础。(本文来源于《真空科学与技术学报》期刊2013年05期)
闫俊海,张小松[9](2012)在《蒸发式过冷水制冰中单个水滴的蒸发过冷特性》一文中研究指出为分析蒸发式过冷水制冰中单个水滴在此低温低湿空气环境中的蒸发特性,建立了水滴蒸发过冷过程的数理模型。通过悬挂水滴实验与模拟结果的对比,验证了模型的有效性。因此利用该数学模型预测微小直径水滴的蒸发特性是可行的。通过模拟计算获得了水滴初始直径、初始水温、空气温度、空气含湿量和空气流速对水滴蒸发过冷过程的影响。结果表明,水滴初始直径越小、温度越低或空气流速越大,水滴的冷却速率就越大,达到稳态时的过冷时间就越短。另外,通过降低空气温度或含湿量不仅提高了水滴的冷却速率,而且增加了水滴达到稳态时的过冷度。通过水滴蒸发过冷特性的分析,可为制冰系统的优化设计及提高系统制冰效率提供理论参考。(本文来源于《化工学报》期刊2012年11期)
郭树虎[10](2012)在《CuO超疏水表面的制备、评价及水滴蒸发研究》一文中研究指出本文采用表面氧化法在紫铜上制备出氧化铜表面,经低表面能物质月桂酸修饰后,氧化时间大于30分钟的表面呈现超疏水性。XRD表征发现Cu经氧化脱水最终形成CuO;SEM表征发现紫铜的氧化过程可以分为叁个阶段,并在第叁个阶段形成了CuO纳米花,分析指出在表面张力的诱导作用下,前两个阶段的纳米条通过自组装形成了CuO纳米花;采用电化学工作站测定疏水铜及超疏水CuO表面的动电位极化曲线,发现超疏水CuO表面具有更高的腐蚀电位和更低的腐蚀电流,呈现出比纯Cu表面更优异的耐腐蚀性能。编制MATLAB程序,计算了叁个阶段CuO表面的分形维数,发现该表面具有明显的分形特征,其盒维数变化趋势同样可以分为叁个阶段。同时编写程序计算了CuO表面的多重分形谱,结果表明随着氧化时间的深入,CuO表面结构趋向于均一化和复合化。结合表面接触角变化趋势,指出具有分层结构的CuO纳米花簇或花朵,其结构有利于其捕获空气形成空气垫,使得表面进入超疏水状态,分形维数的增大能够有效提高其超疏水性能,并给出了其理论解释。本文还系统观察了超疏水CuO、疏水CuO以及疏水Cu表面上微米级液滴的自由蒸发过程,发现叁种表面上水滴的蒸发过程具有明显差异。从椭球形液滴的蒸发扩散方程出发,推导出固定润湿半径模型(CCR)和固定接触角模型(CCA)下润湿半径、接触角与蒸发时间之间的理论函数关系式,并将其与实验数据相结合,发现疏水Cu上液滴的蒸发满足CCR状态,超疏水CuO则满足CCA状态,而疏水CuO表面上液滴蒸发是以CCR状态为主的混合蒸发状态。最后分析了叁种不同表面上液滴蒸发模式差异的原因:超疏水表面具有低的滚动角,因此其叁相接触线易于移动,从而表面液滴蒸发倾向于形成CCA状态;而疏水Cu及疏水CuO上叁相接触线被固定住,因此表面液滴蒸发倾向于形成CCR状态。(本文来源于《大连理工大学》期刊2012-09-01)
水滴蒸发论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
蒸发是一种常见的自然现象,在日常生活和工业生产中均普遍存在。超疏水表面对含有固体颗粒的水滴的蒸发具有预浓缩的作用,在生化检测等方面有广泛的应用前景。因此,水滴在超疏水表面上的蒸发过程引起广泛的兴趣和关注。目前,虽然有大量关于超疏水表面上水滴蒸发过程的实验研究,但是关于蒸发过程中水滴形态和润湿态转变的机理尚不清晰。本文通过分析水滴蒸发过程中界面自由能的变化所带来的叁相线(The three phase contact line,TPCL)移动推动力及相应的阻力,建立了描述水滴在超疏水表面上蒸发过程中形态和润湿态转变的物理和数学模型,用定量的计算结果解释了水滴蒸发整个过程的机理。首先,通过实验观察水滴在亲水、疏水和超疏水表面上蒸发过程中叁相线和接触角的变化规律,进而建立了水滴蒸发过程中叁相线和接触角变化的数学模型来解释这些实验现象。模型计算结果表明,当推动力小于阻力时,叁相线不发生移动,接触角不断减小,水滴以恒定接触线(Constantcontactline,CCL)模式蒸发。当推动力大于阻力时,叁相线开始收缩,接触角保持不变,进入恒定接触角模式蒸发(Constant contact angle,CCA)。然后,建立了结构表面上复合态水滴界面自由能(Interface free energy,IFE)的一般表达式,并依据自由能最小原理,确定了亚稳态复合水滴的形状参数。结果表明,复合态水滴底部每根微米柱侧面上的气液界面都是弯曲的,弯曲程度随结构参数而变,弯液面与柱侧面的夹角完全由柱壁面的本征接触角确定。采用水滴底部对柱侧面完全润湿、及能垒两种判断的计算结果表明,Cassie态水滴可以在柱间距足够大、或者水滴体积足够小的条件下向Wenzel态转变,但是Wenzel水滴向复合态的转变则由于过程能垒永远为正值而无法自发完成。接着基于以上水滴能量及其梯度的分析,对水滴通过触发途径完成Cassie态向Wenzel转变(Cassie-Wenzel,C-W)的机理进行分析。提出水滴界面自由能梯度(Interface free energy gradient,IFEG)是C-W转变的推动力的概念。推导了过程的推动力或转变压力和阻力以及水滴底部气液界面弯曲参数的表达式,建立了 C-W转变的物理和数学模型。计算结果表明微/纳米结构参数对C-W转变的推动力和阻力都有明显的影响,结构直径和结构间距越小,C-W转变的压力越小,阻力越大,因此C-W转变越难完成;柱结构越低越容易完成C-W转变;水滴的体积越小越容易转变成Wenzel态。此外,材料的本征接触角和前进角越大越不利于水滴C-W转变。进而依据水滴润湿态自发转变过程中其界面自由能总是自高向低变化这一基本原理,将水滴通过触底机理完成C-W转变的过程分为不同的阶段,分析了各阶段中结构表面上小水滴底部弯液面前端触底之后水滴的界面自由能及其变化,以及触底润湿过程的润湿阻力,从而建立了结构表面上水滴通过触底机理完成C-W转变的物理和数学模型。模型计算结果表明微/纳米结构参数对水滴能否完成C-W转变的影响非常大。最后,建立了描述水滴在超疏水表面上整个蒸发过程中形状和润湿态随体积减小而变化的综合物理和数学模型,用定量的计算结果解释了水滴蒸发整个过程的机理。计算结果表明,水滴处于Cassie态时首先以CCL模式蒸发,然后转变为CCA模式。当水滴体积减小到临界值后由Cassie态转变为Wenzel态,水滴将再次经历很短一段CCL阶段,之后进入混合蒸发(Mixed model,MM)模式,直至蒸发完毕。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
水滴蒸发论文参考文献
[1].孙创,贾卓杭,孙凤贤.1985nm激光加热下水滴蒸发实验研究[J].工程热物理学报.2018
[2].李艳杰.结构表面上的水滴形态和润湿态在蒸发过程中转变的机理研究[D].大连理工大学.2017
[3].苗苗.X射线激光器蒸发水滴[J].科学大观园.2016
[4].林茂森,关德新,王安志,金昌杰,吴家兵.蒙古栎和紫椴叶片滞留水滴形态及在蒸发过程中的变化[J].生态学杂志.2015
[5].金光,王鹏举,田瑞,武文斐.高温烟气中半透明水滴蒸发的辐射热特性研究[J].工业安全与环保.2014
[6].李永冲,严海军,徐成波,肖建伟,李文颖.考虑水滴运动蒸发的喷灌水量分布模拟[J].农业机械学报.2013
[7].吴春梅,李友荣,C,A,Ward.玻璃基底上水滴稳态蒸发过程中的能量传输机制[J].工程热物理学报.2013
[8].陈彬,刘阁,张贤明,陈立功.油中水滴真空蒸发动态特性研究[J].真空科学与技术学报.2013
[9].闫俊海,张小松.蒸发式过冷水制冰中单个水滴的蒸发过冷特性[J].化工学报.2012
[10].郭树虎.CuO超疏水表面的制备、评价及水滴蒸发研究[D].大连理工大学.2012